第1章水化学基础分析
水质分析方法
第一章 水质分析基础1.水质分析方法：定性分析，定量分析（化学分析，仪器分析）。
2.化学分析：滴定分析（酸碱滴定，配位滴定，沉淀滴定，氧化还原滴定），重量分析。
3.适合滴定的条件：a. 滴定剂和被滴定物质必须按一定的计量关系进行反应b. 反应要接近完全，即反应的平衡常数要足够大c. 反应速度要快，反应瞬间完成才能准确的把握滴定终点d. 能用比较简单的方法确定滴定终点。
4.基准物质：纯度高，组成恒定，性质稳定，具有较大的摩尔质量。
5.滴定度：指1ml 标准溶液相当于被测物质的质量（单位为g 或mg ）以符号T 表示。
6.仪器分析：光学分析法：比色法，分光光度法，原子发射光谱法电化学分析法：电位分析法，电导分析法，库伦分析法，极谱分析法色谱分析法及其他分析法：气相色谱分析，液相色谱分析，纸色谱分析法7.仪器分析法的特点：灵敏度高，操作简便，选择性好，仪器设备较复杂，价格昂贵。
8.准确度：测量值与真实值之间接近的程度，其好坏用误差来衡量。
（精密度是保证准确度的先决条件，精密度差，所测结果不可靠，但高的精密度不一定能保证高的准确度。
）9.系统误差：测量值的总体均值与真实值之间的差别。
克服方法：1.校准仪器2.空白试验3.对照试验4.回收试验10.绝对误差（E ）：测量值（X ）与真实值（μ）之差。
E=x-μ11.相对误差（RE ）：相对误差与真实值之比。
R E =E/μ*100%12.绝对偏差（di ）：某测量值与多次测量均值之差。
13.相对偏差（Rdi ）：绝对偏差与测定平均值之比。
14.平均偏差：单次测量偏差的绝对值的平均值。
15.相对平均偏差：平均偏差与测量平均值之比。
16.差方和（S ）：绝对偏差的平方之和。
17.样本方差（V ）：V=S/（n-1）样本标准偏差（s ）：总体标准偏差：相对标准偏差RSD(又称变异系数Cv)：18.实验室质量考核方案的内容：质量考核测定项目，质量考核分析方法，质量考核参加单位，质量考核统一单位，质量考核结果评定。
水质分析复习资料
第一章：1.水分析化学:研究水及其杂质、污染物的组成、性质、含量和它们的分析方法一门学科。
作用：在水环境污染治理与水资源规划、评价中起着“眼睛”和“哨兵”的作用。
其基本要求为掌握四大滴定方法(酸碱、络合、沉淀和氧化还原滴定法)和主要的仪器分析方法(吸收光谱法、电位分析法、原子吸收法及色谱法等)的基本原理、基本理论、基本知识、基本概念和基本技能，掌握水质分析的基本操作，培养严谨的科学态度，树立准确“量”的理念，具备数据处理能力、选择分析方法、拟订实验方案的能力。
2.水质分析方法的分类按分析方法的原理和手段分：A.化学分析法(常量组分)：以化学反为基础的分析方法,将水中被分析物质与已知成分、性质和含量的物质发生化学反应，产生具有特殊性质的新物质，由此确定被测物质的存在以及组成成分、性质和含量。
a.重量分析法:是通过化学反应及一系列操作步骤使试样中的待测组分转化为另一种化学组成恒定的化合物，再称量该化合物的质量，从而计算出待测组分的含量。
分离方法有：沉淀、气化、萃取、电解等。
b.滴定分析法(容量分析法）：将一已知准确浓度的试剂溶液和被分析物质的组分定量反应完全，根据反应完全时消耗试剂溶液的浓度和用量，计算出被分析物质的含量方法。
包括酸碱滴定法、沉淀滴定法、络合滴定法和氧化还原滴定法四种。
滴定分析法要求：反应完全，反应速度快，无副反应，有适当的方法确定化学计量点。
B.仪器分析法：用仪器测定被测物质的物理或物理化学性质，以确定水样的组成和性质的方法。
包括光分析法、电化学分析法、色谱法、质谱、电子能谱、活化分析等3.分析方法的选择原则是：方法成熟、准确；操作简便、成本低抗干扰能力强所用试剂毒性小4.水质指标中水中杂质分类：5.水质指标分类：物理指标：不涉及化学反应，参数测定后水样不发生变化，包括水温、臭味和臭阈值、颜色和色度、浊度、残渣、电导率、紫外光吸光度值、氧化还原电位。
微生物指标：主要有细菌总数、总大肠杆菌群、游离性余氯和二氧化氯。
(完整版)《水分析化学》课后习题答案
第七章
1、参比电极和指示电极的种类和作用有哪些？
指示电极分为金属基电极和膜电极两大类。
金属基电极分为金属---金属离子电极、金属---金属微溶盐电极、均相氧化还原电极。
常用的参比电极有甘汞电极和银-氯化银电极。
2、玻璃电极使用前为何必须在蒸馏水中浸泡24h以上？
由于干玻璃电极对氢离子的传感不灵敏，即对pH值不响应，因此需要用蒸馏水浸泡：一方面，使玻璃电极的薄膜表面形成一层水合硅胶，水合硅胶层与水溶液之间的离子交换平衡是产生电极电位的根源，会恢复玻璃电极对pH值的响应。
另一方面，玻璃电极的薄膜内外表面的结构、性质常有差别或不对称，引起不对称电位，浸泡的目的是使其不对称电位减少并达到稳定。
3、电极使用前为何要用pH标准缓冲溶液标定pH计？
一般由于温度的影响、电子元件的老化、玻璃电极产家不一或浸泡时间不一等因素，常使pH计测量结果产生偏差，因此除了用仪器上的温度调节钮对温度进行补偿外，必须在测定之前用标准缓冲溶液进行校正。
黄君礼《水分析化学》课件讲义
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n 残渣(Residue)…水中除溶解性气体外的杂质。
1.总残渣(Total Residue )（总固体Total Solid ）
…水中固体物质总量。
2.总可滤残渣(Totalid）
…能通过0.45um滤器的固体物质。
3.总不可滤残渣(Total Unfilterable Residue) (悬浮固体 Suspended Solid )
…不能通过0.45um滤器的固体物质。
4.挥发性残渣(Volatile Residue)…600 ℃能挥发的物质。
5.固定性残渣(Fixed Residue)…600 ℃不能挥发的物质。
6.可沉降物（Settleable Matter)
13
1.总残渣(Total Residue ) 蒸发皿105℃烘干、称重—W1 蒸发皿装水样水浴蒸干 105℃烘干、称重—W2
紫外吸光度值 UVA —利用有机物在紫外光 区的吸收，间接反应水 中有机物的量。
氧化还原电位 ORP
—与水中氧化剂、还原 剂有关，是废水生物处 理过程重要控制参数 。
9
n 臭味（Odor)
1.文字描述 （20℃，摇荡） 无 微弱 弱 明显 强 很强 2.臭阈值(Odor Threshold Value)
v 物理指标 (Physical Index) 不涉及化学反应，测定后被测组分形态不发生 变化。
v 化学指标 (Chemical Index) 表示水中杂质及污染物的化学成分和特性。
《无机及分析化学》第一章--电解质溶液(比赛课件)
碱有下列电离平衡
NH3·H2O(aq)
NH4+(aq) + OH-(aq)
Kbθ
c c NH
4
OH
cNH 3 H2O
KbΘ是碱电离平衡常数。
注：a. KaΘ、 KbΘ只是温度的函数，一般为常温； b. KaΘ、 KbΘ是水溶液中酸碱强度的量度， 通常KΘ越大相应酸碱的强度越大； HAc ＞ HClO ＞ HCN KaΘ 1.75×10-5 3.9×10-8 6.2×10-10 c. 一般把KΘ≤10-4的电解质称为弱电解质； KΘ=10-2~10-3的电解质称为中强电解质； d. pKaΘ = - lgKaΘ pKaΘ 越大，酸越弱；
③电离平衡常数与电离度的关系
以HA表示一种弱酸，设：浓度为c 、电离度为α
HA
H+ + A-
开始时c： c
平衡时c： c – cα
0
0
cα cα
则有：
K
θ a
cH cA cHA
(cα)2 cα2 c cα 1 α
α 很小时，1 － α≈1，
∴ KaΘ≈c α2
α
K
θ a
K
θ a
aH aAc cHAc
γ c H H γ c Ac Ac cHAc
在弱电解质的溶液中，加入与弱电解质不具有相同 离子的强电解质，使弱电解质的电离度略有增大的 效应称作盐效应。
二、多元弱酸的电离
以H2S水溶液为例：
一级电离： H2S
K
θ a1
c H
cHS
lgγ 0.509 zi21 I I 0.30I
初中化学水的基本知识教案
初中化学水的基本知识教案
教学重点和难点：水的性质和制备方法。
教学准备：
1. 教师准备：教案、黑板、彩色粉笔、制作实验用水的设备和材料。
2. 学生准备：笔记本、铅笔。
教学步骤：
一、导入（10分钟）
1. 引入话题：请学生回顾一下上节课学习的内容，水的概念是什么？水在生活中的作用有哪些？
2. 提出问题：什么是水？水的分子式是什么？水的性质有哪些？
二、讲解水的基本性质（15分钟）
1. 写出水的分子式H2O，解释水的组成。
2. 介绍水的性质：水是无色、无味、无臭的液体；水具有极强的溶解能力；水的密度为1g/cm3。
3. 通过实验或示意图展示水的性质。
三、讲解水的制备方法（15分钟）
1. 介绍水的制备方法：电解水、燃烧生成水、水的自然来源等。
2. 讲解水的提纯方法：蒸馏法、过滤法等。
四、讨论水的应用（10分钟）
1. 与学生讨论水在日常生活中的广泛应用：饮用水、农业灌溉、工业生产等。
2. 鼓励学生分享自己生活中的水应用经验。
五、总结与评价（10分钟）
1. 确认学生对水的基本知识的掌握程度。
2. 总结本节课重点内容，强调水的重要性和多样性。
3. 布置作业：要求学生写一篇小结，总结水的性质、制备方法以及应用。
教学反思：本节课通过讲解水的基本性质和制备方法，引发学生对水的兴趣，加深对水的理解。
同时，通过讨论水的应用，使学生意识到水在生活中的重要性。
帮助学生更好地认识水的作用和意义。
初中化学水的作用原理教案
初中化学水的作用原理教案教学目标：1. 了解化学水的组成和性质。
2. 了解化学水在生活中的常见作用。
3. 掌握化学水的作用原理。
教学重点：1. 化学水的组成和性质。
2. 化学水在溶解、中和、散热等方面的作用原理。
教学难点：1. 化学水的作用原理的深入理解。
2. 如何将化学水的作用原理运用到生活中。
教学过程：一、导入（5分钟）通过引导学生回想日常生活中使用化学水的场景，引出化学水的作用原理。
二、讲解化学水的组成和性质（10分钟）1. 化学水的组成：由氢原子和氧原子按照一定的比例组合而成。
2. 化学水的性质：无色、无味、无臭，具有良好的溶解性和导电性。
三、探讨化学水的作用原理（15分钟）1. 溶解作用原理：化学水是一种优良的溶剂，因为它能够与许多物质发生化学反应，使物质溶解于其中。
2. 中和作用原理：化学水作为一种中性物质，可以中和酸碱反应中发生的强酸、强碱，使反应得以平稳进行。
3. 散热作用原理：当化学水蒸发时，它会带走一部分周围环境的热量，起到降温的作用。
四、案例分析（10分钟）通过实际案例，让学生了解化学水在不同场景下的作用原理，如清洗物品、制备溶液、散热等。
五、小结（5分钟）总结本节课的重点内容，强调化学水在日常生活中的重要作用原理。
六、作业布置布置作业：请同学们通过观察和实验，收集更多关于化学水的作用原理的案例，并写下自己的观点。
教学反思：通过本节课的学习，学生应该能够深入理解化学水的作用原理，并能够将这些原理应用到实际生活中。
希望同学们能够在日常生活中多加观察，积极探索化学水的作用原理。
《无机与分析化学基础》第一章：物质的量
12
19:46
物质B的物质的量n ，基本单元数N 物质B的物质的量nB，基本单元数NB，阿伏 加德罗常数N 加德罗常数NA之间的关系如下：
nB = ——— NA
NB
19:46
1.物质的量可用来度量所有微粒，如：分 1. 物质的量可用来度量所有微粒， 子、原子、离子、电子等，或者它们的特 定组合。使用时要标明微粒的化学式。 2. “物质的量” 是一个物理量的专属名 物质的量” 称，使用时不能分开或缺字。
化学反应式中反应物和生成物的系数比值，就等于 它们之间物质的量的比值。
19:46
二、摩尔质量
1、摩尔质量： 1摩尔物质的质量。符号为MB。 2、单位： g/mol 3、数值： 以 g/mol 为单位时，等于该物质的化学式量。 4、关于摩尔质量的公式：
nB = ——— MB
mB
19:46
练一练：
计算下列物质的摩尔质量：
0.2mol×22.4L V= ——————— = 4.48L 1mol 答：13g锌与足量稀盐酸反应最多可收集4.48L标准状况氢气。
19:46
阿伏加德罗定律: 阿伏加德罗定律 在同温同压下， 在同温同压下，相同体积的任何气 体都含有相同数目的分子。 体都含有相同数目的分子。
答：2.5molNaOH的质量是100克。
19:46
例1-4 1.5mol SO42-的质量是多少？ 解：SO42-的式量是96，则SO42-的摩尔质量=96g/mol。
n SO42- = ————— M SO42mSO42- = n SO42- ·MSO42- = 1.5mol×96g/mol =144g
19:46
实验测得，0.012kg 实验测得，0.012kg C中所含碳原子数目约为 6.02×1023个，这个数值最早是由意大利科学家阿伏 加德罗提出的，称为阿伏加德罗常数，用符号N 加德罗提出的，称为阿伏加德罗常数，用符号NA表 示。 NA ≈ 6.02×1023/mol。 /mol。 因此可以说1mol任何物质都含有6.02 因此可以说1mol任何物质都含有6.02×1023个基本 单元。
《水分析化学》课后习题答案
4.某一弱酸型指示剂在pH=4.5的溶液中呈现蓝色，在pH=6.5的溶液中呈现黄色，该指示剂
的解离常数KHIn为多少？
解：由题意知该指示剂pK=5.5
－5.5－6
KHIn=10=3.2×10
弱酸—共轭酸或弱酸—共轭碱组成的缓冲
溶液能控制的pH范围为pK1
n
d
i
n
=
1.130.671.330.97
1.630.171.331.070.17
10
0.37
i1
d=
=0.684
d(%)=
d
X
×100=
0.684
49.87
×100=1.37%
n
d
i
2
Sr=
i
1
n
1
=
2
0.13
2
0.67
2
1.33
2
0.97
2
0.63
9
2
0.17
2
1.33
2
1.7
0.17
2
2
0.37
,AgI
sp，AgCl
I
先沉淀
2+溶液，在计量点
时的Mg
2+的量浓度和pMg值。
解：pH=10时，lgKlgKlg8.690.458.24
MgYMgYY(H)
Mg
2
sp
C
Mg
1.0100
C
22
Mg5.36106/
,sp
mol
5.
KK10
MgYMgY
L
pMg
2
人教版高中化学选择性必修1《水溶液中的离子反应与平衡》教材分析+课件(共44张PPT)
找到体系微粒
认
思考微粒反应
识
思
路
确定主要平衡
想到平衡移动
微粒观
变化观
形
成
观
念
平衡观
➢ 应用前一章所学的化学平衡原理，探讨水溶液中离子间的相互作用。 ➢ 体现化学原理在生产生活中的应用。
➢ 认识定量实验的仪器特点和操作原则。
本章核心素养的培养
宏观辨识与微观探析 变化观念与平衡思想 证据推理与模型认知 实验探究与创新意识 科学态度与社会责任 发展学生的微粒观、变化观和平衡观
二、本章内容和结构
Na2CO3酚酞溶液
【提出问题】 盐溶液的酸碱性如何？
1. 借助情境、实验、示意图等多种方式将抽象内容具体化
科学研究
FeCl3可用作净水剂，经研究 发现FeCl3净水过程中杂质的 去除率与废水的pH的关系如 图所示：
溶液配制
在配制FeCl3溶液时，若将FeCl3 晶体直接溶于蒸馏水中，制得 的液体会出现丁达尔效应，为 什么？
电离平衡常数计算
② 沉淀溶解平衡正文中引入溶度积和离子积概念，并用其分析 沉淀的溶解和转化
旧版教材
新版教材正文
溶度积表达式
离子积表达式
溶度积和离子积的相对大小 与反应方向间的关系
沉淀的溶解
沉淀的转化
新版教材正文
教材习题
P60页
P85页
③ Kw和Kh的表达式中直接忽略了水的浓度
旧版教材
新版教材
定性
化 学 平 衡 理 论
水溶液中的离子反应与平衡
电离平衡
弱电解质 （溶质）
水
（溶剂）
定量
电离常数
水的离子积常数
盐类的水解平衡 （溶质与溶剂间的相互作用）
水 分 析 化 学
式中：
[10]碘量法
用于测定氧化性物质，如 、 、O3、H2O2 等，水质指标余氯、溶解氧和BOD等
基本原理： 注意： 应用
➢ 余氯的测定 ➢ DO的测定 ➢ O3的测定 ➢ BOD的测定
溴酸钾法
碘量法的变异，多用于测定苯酚 基本原理 计算：
以Na2S2O3作基本单元，苯酚基本单元为 1/6C6H6OH，M=15.68
酸效应：溶液pH对沉淀溶解度的影响。用酸效 应系数α描述酸效应，α≥1。
例： 加酸
络合效应：能与构晶离子形成络合物的络合剂 使沉淀溶解度增大
例：
[3]分步沉淀
实验现象：量少时为白色浑浊
两种阴离子在水中，用
假定
形成沉淀所需
小于
所需
去沉淀，
实验现象：一 点砖红色出现
此时
定义：沉淀平衡时剩余离子浓度与初始浓度相比 相差3个数量级以上，沉淀完全
速(如工业在核反应堆中)
例1：
快
例2：测COD时，加
[3]氧化还原反应在水处理工程中的应用
氧化技术
➢ 臭氧氧化：O3强氧化能力使水中的有机物被氧化 如：臭氧活性炭技术利用O3的氯化能力和活性炭 吸附能力，进行废水深度净化。
➢
(高铁酸钾)氧化有机物、去除藻类
➢
(氧化、消毒)
➢ 芬顿(Fenton)体系：
[2]酸碱滴定曲线
强碱滴定强酸与强酸滴定强碱曲线形状相同，位置 相反
滴定剂初始浓度增加（减少）一个数量级，滴定突 跃范围增加（减少）2个pH单位
强碱滴定强酸的突跃范围大于强碱滴定弱酸的突跃 范围
用酸碱指示剂进行强碱滴定弱酸的条件： Csp×Ka≥10-8，（计量点时酸浓度）
水的主要理化性质
23
24
• 表1—2是不同温度、盐度时海水的密度。由 表1—2可见海水密度一般都大于1g／cm3， 小于1.038g／cm3。
25
• 三、天然水的化学分类法
• 分类方法与不同作者、研究的目的和对象有 关。下面介绍两种使用较广的分类方法。26• （一）按含盐量的分类
• 1、按矿化度(或盐度)的分类方法，单位为g／L 或g／kg。 • 淡水: 矿化度<1g／L(或用无量纲单位10-3， 下同) • 微咸水: 1--25g／L • 具海水盐度的水: 25-50g／L • 盐水: >50g／L
37
1．海水的冰点 在标准压力下海水的冰点与盐度 的经验关系为：
38
• 2. 海水的蒸气压 海水的饱和蒸气压比纯 水低，它与盐度S有如下直线关系：
39
40
• 从式(1—22)可以看出，盐度对于天然水的 饱和蒸气压影响不大；盐度为35的海水， 饱和蒸气压是纯水的0.98倍，仅下降了2％。 • (二)海水的渗透压 • 稀溶液的渗透压Ⅱ (范特荷夫定律)：
28
• 1．根据含量最多的阴离子将水分为三类 • 碳酸盐类、硫酸盐类和氯化物类。 • 含量的多少是以单位电荷离子为基本单元的 物质的量浓度进行比较: • (1)HCO3-与1/2CO32- 合并为一类 • (2)1/2SO42-一类 • (3)C1-为一类。 • 各类的符号：C —碳酸盐类，s —硫酸盐类， Cl —氯化物类。
29
• 2．在类下再根据含量最多的阳离于将水分为 三组 钙组、镁组与钠组。在分组时将K+与 Na+合并为钠组，以1/2Ca2+、1/2Mg2+及 Na+(K+)物质的量浓度进行比较。各组的符号： Ca —钙组，Mg—镁组，Na—钠组 • 3．在组下根据阴、阳离子含量的比例关系将 水分为四个型
2022年初中科学同步讲义(浙教版) 八年级上册 第1章 第2节 水的组成(学生版)
第2节 水的组成课程标准课标解读 1.通过观察电解水的实验现象，确认其产物，了解产物的检验方法。
2.知道水的组成，了解水分子构成。
解读1:电解水的实验现象、实验结论和水的组成是中考命题的重点，常见题型为填空题、解答题，难度较小 解读2:围绕水的状态变化考查水的性质及水分子的基本性质是中考的另-重点内容， 常见题型为选择题、填空题，难度较小。
知识点01 水的电解实验仪器水电解器、直流电源 实验药品 水、氢氧化钠溶液或稀硫酸(若无电解水的装置，可按右图所示自制实验装置) 实验装置实验操作 在电解器玻璃管里注满水，接通直流电源，观察现象，经过一段时间后，停止通电现象 ①通电后，电极上产生气泡，正极产生气泡的速率慢，负极产生气泡的速率快;②经过一段时间后，观察到正极与负极产生气体的体积比约为 ,即与负极相连的玻璃管中气体的体积约为与正极相连的玻璃管中气体的体积的2倍(可巧记为:正氧负氢1比2)气体的检验 正极: ;负极: 文字表达式 实验结论 实验结论水在通电的条件下，生成了氢气和氧气，所以目标导航知识精讲【能力拓展】①电解水时通的是。
②电解水时常在水中加入少量硫酸或氢氧化钠，目的是。
③“正氧负氢1比2”是指气体，而非质量比。
④水是由组成的，不能认为水是由氢气和氧气组成的。
⑤电解水时产生氢气和氧气的体积比大于2:1的原因有:A.B.【即学即练1】(2021奉化期末)如图为电解水的实验装置图，下列说法正确的是( )A.实验前A，B两管内要装满水B.A，B管内收集到气体的质量比约为2：1C.A管内产生的气体能使带火星的木条复燃D.该实验说明水由氢气和氧气组成【即学即练2】(2020八上·余姚期中)下图是电解水的简易装置：(1)在图中的电源上A是________极(填“正”或“负”)。
(2)试管1与试管2 中气体体积比为________。
(3)怎么检验试管2 中气体________。
(4)写出该反应的文字表达式________。
无机及分析化学第一章溶液和胶体
1.3.3 B的质量分数
物质B的质量与混合物的质量之比。
B
mB m
mB — 物质B的质量； m —混合物的质量；
B — B的质量分数，SI单位为1。
1.3.5 几种溶液浓度之间的关系
1. 物质的量浓度与质量分数
cB
nB V
mB M BV
mB
M Bm /
mB
M Bm
B
MB
CB —溶质B的量浓度;
pB p
nB n
xB
x B B的摩尔分数
pB
nB n
p
xB p
B的摩尔分数
B
nB n
nB—B的物质的量，SI单位为mol； n —混合物总的物质的量，SI单位为mol ；
B— SI单位为1。
两组分的溶液系统 ：
溶质B的量分数:
B
nB nA nB
溶剂A的量分数:
A B 1
A
nA nA nB
的基本概念和特征。
溶液（solution）:
凡是由一种或多种物质分散在另 一种物质中所形成的混合体系。
1.1 分散系
分散系：一种或几种物质分散在另一种物质 里所形成的系统称为分散系统 ，简称分散 系。如泥浆、云雾、牛奶等分散系。
分散质：被分散的物质叫做分散质(或分散 相)；
分散剂：而容纳分散质的物质称为分散剂( 或分散介质)。
表 1-1 按聚集状态分类的各种分散系
分散质
分散剂
实例
气
气
液
气
固
气
气
液
液
液
固
液
气
固
液
固
固
固
空气、家用煤气 云、雾 烟、灰尘 泡沫、汽水 牛奶、豆浆、农药乳浊液 泥浆、油漆、墨水 泡沫塑料、木炭、浮石 肉冻、硅胶、珍珠 红宝石、合金、有色玻璃
《水分析化学》考试大纲.doc
《水分析化学》考试大纲一、教学的目的与木课稈的任务水分析化学是研究水及其杂质、污染物的组成、性质、含量和它们的分析方法的一门学科。
水分析化学是市政工稈专业学生的专业基础课2—，通过水分析化学学习，掌握水分析化学的川大滴定方法（酸碱滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法、配合滴定法）和主要仪器分析法（吸光光度法、气相色谱法、原子吸收光谱法等）的基木原理、基本理论、基本知识、基木概念和基木技能，掌握水质分析的基木操作, 注重培养学生严谨的科学态度，培养独立分析问题和解决实际问题的能力。
二、木课稈的基木内容和考试要求第一章：绪论1.1水分析化学概论一般了解水分析化学的任务和作用，水分析方法的分类（化学分析法和仪器分析法），以及水分析化学的发展趋势和发展方向。
1.2定量分析中的误差重点掌握各种误差的表示方法及准确度和精密度表达方法，一般掌握谋差的减免方法。
1.3分析结果的数据处理重点掌握平均偏羌和标准偏斧的定义和计算方法以及置信度和置信区间，掌握用Q检验法进行可疑数据的取舍。
1.4有效数字及其运算规则一般了解有效数字的意义，重点掌握有效数字的正确表达方法及运算规则。
第二章：滴定分析2.1滴定分析的概述一般掌握滴定分析的定义和常用的术语。
2.2滴定分析法的分类、滴定方式和滴定反应的条件一般了解滴定分析法的分类和四种滴定分析方法的原理，-•般掌握滴定反应所具备的条件及滴定分析屮常用的几种方式。
2.3标准溶液与基准物质重点掌握标准溶液的配制方法、浓度表示方法、滴定度及基准物质。
2.4滴定分析计算重点掌握滴定中各物质的量的关系，被测物质浓度及百分含量的表示方法。
第三章：酸碱滴定法3.1酸碱平衡的理论基础重点掌握酸碱质了理论、酸碱反应的实质、酸碱及两性物质的含义。
重点掌握酸碱离解平衡及平衡常数的表达方法。
重点掌握各种酸碱溶液的闭计算。
3.2分布曲线重点掌握酸碱在不同pH溶液屮各种存在形式的分布情况、分布系数的概念和计算。
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溶解平衡
Debye-Hükel 方程（1923，离子间的静电作用为基础）
lgγi
Azi2 1Bai
I
I
γi 为i离子的活度系数； A、B为主要取决于水的温度的常数 ； ai 为与离子水化半径有关的常数； Zi 为第i种离子的电荷数 I 为溶液的离子强度（ mol/L）
第1章水化学基础分析
之间的引力和斥力，可以计算浓度高至20 mol/L 的离子的活度。
第1章水化学基础分析
溶解平衡
强调：在平衡研究中，固体及纯液体（例 如H20）的活度为1。
第1章水化学基础分析
溶解平衡
例: 一水样的化学成分如下表，已知水样温度为 25℃ ，求Ca2+和HCO3- 的活度。
分析项目
Ca2+ Mg2+ Na+ K+
第一章 水化学基础
主要内容和知识点：溶解平衡、碳酸平衡、 地下水中络合物的计算、氧化还原作用、吸 附作用等
第1章水化学基础分析
第一节 溶解平衡
地下水系统中，水与含水介质之间发生的 水-岩相互作用，是控制地下水化学成分形 成和演化的重要作用。溶解—沉淀作用就 是其中之一。 溶解—沉淀作用的研究，离不开对各种反 应平衡状态的计算和判断。
9.0
第1章水化学基础分析
离子强度（Ionic strength）
I
1 2
M i1
zi2mi
溶解平衡
I 为溶液的离子强度（ mol/L）； Zi 为第i种离子的电荷数 ； mi 为第i种离子的浓度（mol/L）
第1章水化学基础分析
I
1 2
M i1
zi2mi
溶解平衡
The calculation of ionic strength must take into account all major ions:
Davies 方程
溶解平衡
lgi
Azi2 1Bai
I I
bI
与Debye-Hükel相比，增加了“bI”项, 增加了参数b; 两个公式中的a值不同； 规定次要离子的b值为0
适用于离子强度小于0.5的溶液
第1章水化学基础分析
Pitzer理论（ 模型）
溶解平衡
基于溶液中离子静电反应的概念，应用统计学方 法研究离子碰撞的可能性，能够模拟水溶液组分
Debye-Hükel公式中A、B的值 溶解平衡
T(0C)
0 5 10 15 20 25 30 40 50 60
A
0.4883 0.4921 0.4960 0.5000 0.5042 0.5085 0.5130 0.5221 0.531×108)
0.3241 0.3249 0.3258 0.3262 0.3273 0.3281 0.3290 0.3305 0.3321 0.3338
Debye-Hükel公式中ai的值
溶解平衡
Ion Ca2+ Mg2+ Na+
a0 (10-8)
5.0 5.5 4.0
Ion HCO3-, CO32-
NH4+ Sr2+, Ba2+
a0 (10-8)
5.4 2.5 5.0
K+, Cl-
3.5
Fe2+, Mn2+, Li+
6.0
SO42-
5.0
H+, Al3+, Fe3+
在平衡研究中，固体及纯液体（如H2O）的活度为1。
第1章水化学基础分析
活度系数的计算
溶解平衡
单个离子的活度系数可应用热力学模型计算获得， 活度系数的计算公式不少，常用的有：
Debye-Hükel 方程 Davies 方程 （扩展的Debye-Hükel 方程） Truesdell和Jones 方程 Pitzer 模型 适用于不同离子强度（盐度）的溶液。
第1章水化学基础分析
溶解平衡
1 活度（Activity） 理想溶液：溶液中离子之间或分子之间没有相互作用
If a solution of two species A and B has the properties that the energy of interaction between two A molecules is identical to the energy of interaction between an A molecule and a B molecule, or between two B molecules, the solution will be ideal. The activities of both species in an ideal solution will equal their concentrations
I 1 2 [ M N 4 a M C 2 a 4 M M 2 M g H 3 C M C O 4 l M S 4 2 ] O
第1章水化学基础分析
溶解平衡
！Debye-Hükel公式的适用条件： 实验结果表明，Debye-Hükel公式仅适用 于离子强度小于0.1的溶液
第1章水化学基础分析
r i为活度系数（<1）
m i 为i 离子摩尔浓度（mol/L）
第1章水化学基础分析
溶解平衡
活度系数 ri （activity coefficient ）
在实际应用中，为无量纲系数； 活度和浓度的单位相同， mol/L
活度系数一般都小于1， 随水中溶解固体（矿化度）增加而减小；
当水中溶解固体很低时，活度系数趋近于1，活度趋近于实测 浓度。
第1章水化学基础分析
溶解平衡
理想溶液的理论模型： • 各种分子的大小形状相似； • 各同种及不同种分子之间的作用势能相近
换句话说，理想溶液中，各离子或分子在反 应中都起作用的
第1章水化学基础分析
溶解平衡
地下水是一种多组分的真实溶液，不是理想溶液 在地下水中，离子或分子的行为与理想溶液有一 定的差别，水中各种离子或分子之间相互作用 （相互碰撞和静电引力），化学反应速度相对减 缓，一部分离子在反应中就不起作用了。
第1章水化学基础分析
溶解平衡
因此，用水中各组分的实测浓度进行计算， 就会产生一定程度的偏差，为了保证计算 的精确度，就必须对水中组分实测浓度加 以校正，校正后的浓度就是活度(有效浓
度）。 活度不等于浓度
第1章水化学基础分析
溶解平衡
活度和真实浓度（实测浓度）之间的关系
ai rimi
a i 为i 离子的活度;
HCO3- SO42- Cl-